CURVA DE SATURACIÓN

El proceso de Shot Peening inicia en la obtención de la curva de saturación, la cual se realiza según la norma SAE J443 - Procedures for Using Standard Shot Peening Test Strip y con los elementos nombrados en la norma SAE J442 - Test Strips, Holding Block and Gauge for Shot Peening.

Inicialmente se compran las tiras de prueba Almen tipo A-2™, el accesorio de sujeción Almen y los marcadores para verificación de la cobertura 220-2 en Electronics Inc (figura 38). Infortunadamente no se compra el Almen Gauge Jr. ya que en ese entonces empezó la crisis petrolera y con el aumento del dólar los costos de importación eran muy altos, en cambio se decidió hacer las mediciones correspondientes por medio de la mesa longitudinal de una fresadora NC y un comparador de caratulas digital con una resolución de 0,0005” (figura 39). La granalla S170 se obtiene por medio de compra local en Blasting Experts.

Figura 39. Fresadora NC y comparador de caratulas utilizados para medición de

intensidad Almen. Fuente: El autor Figura 38. . Peenscan Pens, accesorio y tiras

de prueba Almen. Fuente: El autor

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6.1.1. Shot Peening sobre tiras de prueba Almen

La primera prueba de Shot Peening es una prueba piloto, se realiza sobre las tiras de prueba Almen sujetadas en el accesorio Almen, se gradúa la presión del compresor Puma a 50PSI y se hacen 6 tomas de datos de la siguiente forma:

 Se coloca el accesorio Almen con la respectiva tira dentro de la cabina de granallado Econoline, manualmente se sostiene la boquilla de salida totalmente perpendicular al accesorio Almen a 50mm de distancia por encima de uno de sus extremos, se procede a accionar el sistema de aire comprimido que dispara la granalla esférica mientras se desplaza constantemente la boquilla de salida totalmente perpendicular a lo largo de la tira de prueba Almen por unos 10s donde se realiza una pasada completa de lado a lado de la tira Almen, se extrae la tira de prueba Almen del accesorio y se procede a escribir el tiempo de granallado y la presión registrada en el manómetro del regulador (figura 40).

 Para las siguientes tomas de datos se realiza el mismo método pero aumentando el tiempo de granallado al doble con respecto al punto anterior, es decir que se aumenta a 20s, 40s, 80s, 160s, 320s.

Figura 40. Realización de Shot Peening sobre tiras de prueba Almen. Fuente: El autor

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Se observa en el proceso experimental que la presión de 50PSI empieza a bajar a medida que se realiza Shot Peening con tiempos de exposición más largos, ya que mientras se reemplaza la tira de prueba Almen usada por una nueva, el compresor alcanza a cargar su capacidad de aire comprimido parcialmente y no repone totalmente su capacidad utilizada, esto genera que al empezar una prueba con el tiempo de exposición al doble, la presión sea menor a 50PSI. La presión varía para este primer proceso experimental entre 50 – 43PSI siendo mayor al 10% de tolerancia permisible con respecto al valor nominal según la norma AMS 2431, 2006, así que se presume que la prueba piloto de Shot Peening va arrojar datos inapropiados para la creación de la curva de saturación, se deberá realizar la prueba nuevamente con una presión menor y calibrar el compresor para que se pueda controlar la nueva presion.

6.1.2. Medición de altura de arco en tiras de prueba Almen

El siguiente paso consiste en medir la altura de la curva en la tira prueba de prueba por medio de la mesa longitudinal de la fresadora NC de la siguiente forma:

 Se sujeta el accesorio de tira Almen a la mesa longitudinal por medio de bridas de sujeción.

 Se posiciona el comparador de caratulas en el mandril de la fresadora NC verificando perpendicularidad con respecto a la mesa longitudinal.  Se posiciona una tira Almen nueva dentro de los tornillos de sujeción en

el accesorio Almen sueltos.

 Se coloca un tope delantero y un tope trasero en el accesorio de sujeción Almen inmovilizando la tira de prueba Almen.

 Se desplaza la mesa longitudinal en la posición correcta donde el accesorio de sujeción Almen quede exactamente debajo del comparador de caratulas sujetado al mandril de la fresadora.

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 Se eleva la mesa longitudinal para patronar el punto cero del comparador de caratulas y se desplaza a lo largo de la tira Almen para comprobar el cero en toda su longitud.

 Una vez comprobado el punto cero se coloca la tira de prueba Almen tratada con Shot Peening a 10s, se mueve la mesa longitudinal para que el comparador de caratula recorra la longitud ida y vuelta de la tira de prueba Almen puesta en el sujetador Almen. Va llegar al punto en el que la medida aumente hasta el máximo de su magnitud y empiece a disminuir hasta cero, esa magnitud máxima será la altura del arco en la tira de prueba Almen.

 Se repite este proceso para las tiras de prueba con 20s, 40s, 80s, 160s, 320s.

 Finalizada la primera toma de datos, se coloca nuevamente una tira de prueba Almen nueva y se comprueba el punto cero del comparador de caratulas (figura 41).

 Una vez se realice este proceso se toman otras dos veces la medida de

la altura del arco en la tira de prueba y así completar tres medidas, luego poder determinar el número de réplicas necesarias para determinar la confiabilidad del proceso.

Figura 41. Medición de altura en tiras de prueba Almen. Fuente: El autor

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6.1.3. Elaboración de la curva de saturación.

Con los datos obtenidos se realiza un promedio para cada uno de los tiempos de exposición de Shot Peening. Luego con el Solucionador para la curva de saturación SATURATION CURVE SOLVER, PROGRAM SCS3 suministrado por Electronics Inc. se crea la curva de saturación de la siguiente forma:

 Se abre el Solucionador de curva de saturación SCS3 seleccionado para crear la curva de saturación con 6 puntos según SATURATION CURVE SOLVER, Manual de usuario (figura 42).

 Ingresa los valores de tiempo y altura de arco en las casillas azules borrando los valores de ejemplo. La altura se debe colocar en milésimas de pulgada y el tiempo en segundos.

 Ingresar el valor más grande de la altura de arco de las tiras de prueba en la casilla a y el promedio del tiempo de los primeros cuatros puntos en la casilla T.

 La casilla H17 que corresponde a SUM se debe ejecutar el Solver del Excel.

 Luego en la casilla J11 se ejecuta la opción: “Análisis y sí”. Después hacer clic en el botón “buscar objetivo”, luego hacer clic en la opción: “con valor de” y escribir el número 0 y después hacer clic en “para cambiar la celda” y seleccionar la celda J10 y por ultimo hacer clic en aceptar

Figura 42. Solucionador para curva de saturación. Fuente: El autor.

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